避雷設備の接地極｜A形・B形の選び方、最小長さ l1 と等価半径の計算、10Ωの本当の意味

避雷設備の接地極というと「10Ω以下」を思い浮かべる人が多いと思います。しかし、いまの規格（JIS Z 9290-3:2019）では、接地抵抗の値そのものより、接地極の形と長さで設計します。この記事では、A形とB形の違い、A形の最小長さ l1 の考え方、B形の等価半径の計算、基礎の鉄筋の利用、10Ωの本当の意味と施工のポイントを整理します。

A形とB形 ― 1本ずつか、ぐるりと囲むか

B形は、建物の周囲の電位を均一にしやすく、雷電流を多方向に分散できます。内部雷保護（等電位ボンディング）の面でも有利なので、新築の大きな建物ではB形、とくに基礎の鉄筋を使った構造体接地極が主流です。

A形の最小長さ l1 ― クラスと土で決まる

• クラスⅢ・Ⅳ：大地抵抗率によらず一定（水平で5m）
• クラスⅠ・Ⅱ：大地抵抗率が一定の値を超えると、高くなるほど長くなります。値は規格の図から読み取ります
• 垂直接地極：垂直に打ち込む場合は、水平の0.5倍の長さでよいとされています
• 大地抵抗率がとても高い土：3000Ωmを超えるような土では、B形か接地抵抗低減剤の使用が推奨されています

大地抵抗率は、設計の段階で測っておくのが理想です。季節によって変わるので、測った時期も記録しておきます。接地極と接地抵抗の基本は「【接地・雷保護の設計マニュアル②】接地極と接地抵抗 ― 抵抗値は設計ではなく、土が決める」で解説しています。

B形の確認 ― 等価半径 re を計算する

B形接地極は、環状接地極が囲む面積 A を、同じ面積の円に置き換えた等価半径 reで確認します。

re ＝ √(A ÷ π) ≧ l1

たとえば、30m×20mの建物で、壁から1m外に環状接地極を回すと、A＝32m×22m＝704m²、re≒15.0m です。クラスⅢ・Ⅳ（l1＝5m）なら十分です。re が l1 より小さい場合は、水平なら lr ＝ l1 − re、垂直なら lv ＝ (l1 − re)÷2 の長さの接地極を追加します。

基礎の鉄筋を使う ― 構造体接地極

コンクリート基礎の中で相互につながった鉄筋は、構造体接地極として使うことが望ましいとされています。基礎の鉄筋は建物全体に広がっているので、B形の条件を自然に満たしやすく、腐食の心配も少ないのが利点です。

• つながりを確保：基礎の鉄筋どうし、柱の鉄筋・鉄骨との接続を図面で指定し、打設前に確認します
• 接地端子を出しておく：測定や他の接地との接続のために、基礎から接地端子（取り出し用の導体）を出しておきます
• 長期の変化に注意：規格は、構造体接地極の接地抵抗が長期間で増えることがある点に注意を促しています
• 試験用接続部：構造体の引下げ導線と構造体接地極を組み合わせる場合は不要です

たとえるなら、池に石を落としたときの波紋です。1点から広げるより、建物をぐるりと囲んで広げたほうが、足もとの電位のかたよりが小さくなります。

10Ωの意味と施工 ― 深さ0.5m、壁から1m

10Ωの本当の意味

JIS Z 9290-3 では、接地抵抗の値そのものより、接地極の形と長さを重視しています。一般に10Ω未満が推奨で、10Ω未満であれば最小長さ l1 によらなくてもよいとされています。つまり、10Ωは「必ず満たす値」というより、「満たしていれば長さを問わない」目安です。10Ωを超える場合は、接地極の長さが最小長さを満たしているかを確認します。

施工のポイント

• 深さ0.5m以上、壁から約1m離して埋設するのが推奨です
• 地中の接続は圧着・溶接などで確実に。アルミニウムは地中に使いません
• 鋼製の導線が土やコンクリートから地上に出る部分は、腐食しやすいので保護します
• 埋める前に検査と写真。埋め戻したら確認できません

ペン太

接地抵抗が10Ωを超えたら、不合格なんですか？

ハリタ

すぐに不合格ではありません。いまの規格は長さで設計するので、最小長さを満たしていればOKです。ただ、前回の測定値より上がり続けているなら、接地極の腐食や断線を疑って調べます。

この記事を書いた人：ハリタ

電気設備設計の実務者。内線規程・電気工事士資格・住宅の電気設備を「設計者の視点」で解説しています。プロフィール詳細